第1の発明は、家庭用ガス供給管に接続さ れ、ガス流量を計測する流量計測手段と、器 具情報入力手段と、前記情報入力手段により 登録されるデータを記憶する登録記憶手段と 前記登録記憶手段に登録された器具判別値を もとに流量計測手段で計測されるガス流量値 とを比較し使用ガス器具を判断する器具判別 手段と、ユーザーの不正行為等により前記登 録記憶手段に登録された器具判別値とは異な る特定の流量変化プロファイルが発生した場 合に、ガスの不正使用が行われていると判断 する不正使用判別手段を有する構成とするこ とで、ユーザーがガスを不正に使用する目的 で、ガスメータ装置を取り外す等の不正行為 を行ったとしても、正常なガス器具の流量変 化プロファイルとは異なる特定の流量変化プ ロファイルの発生を検出することで、ガスの 不正使用の兆候を把握できるため、ガスの不 正使用を防止することが可能となる。

 第2の発明は、特に、第1の発明のガスメ� �タ装置において、正常使用時にガス供給管� �に供給されるガス種を記憶しているガス種� �憶手段と、現在供給されているガス種を判� �するガス種判別手段とを有し、不正使用判� �手段は、登録記憶手段に登録された器具判� �値とは異なる特定の流量変化プロファイル� �発生したことに加え、空気の混入等により� �記ガス種記憶手段に記憶されたガス種と、� �記ガス種判別手段が判別したガス種が異な� �たものとなり、ガス種が変化している場合� �、ガスの不正使用が行われていると判断す� �構成とすることで、ユーザーの不正行為に� �ると思われる特定の流量変化プロファイル� �発生時に、ガス種を判別してガスの成分に� �化があったかどうかを確認し、その流量変� �プロファイルがユーザーの不正行為により� �生したものか、その他の要因で偶発的に発� �したものかを総合的に判断できるため、よ� �確実にガスの不正使用を防止することが可� �となる。

 第3の発明は、特に、第1の発明のガスメ� �タ装置において、ガス供給管内のガス圧を� �測する圧力測定手段を有し、不正使用判別� �段は、登録記憶手段に登録された器具判別� �とは異なる特定の流量変化プロファイルが� �生したことに加え、前記圧力測定手段が計� �するガス圧が急激に低下した場合に、ガス� �不正使用が行われていると判断する構成と� �ることで、ユーザーの不正行為によると思� �れる特定の流量変化プロファイルの発生時� �、ガス供給管内のガス圧を計測して急激な� �力の低下があったかどうかを確認し、その� �量変化プロファイルがユーザーの不正行為� �より発生したものか、その他の要因で偶発� �に発生したものかを総合的に判断できるた� �、より確実にガスの不正使用を防止するこ� �が可能となる。

 第4の発明は、特に、第1の発明のガスメ� �タ装置において、ガスメータ装置の振動を� �出する感振器を有し、不正使用判別手段は� �登録記憶手段に登録された器具判別値とは� �なる特定の流量変化プロファイルが発生し� �ことに加え、前記感振器が異常な振動を検� �した場合に、ガスの不正使用が行われてい� �と判断する構成とすることで、ユーザーの� �正行為によると思われる特定の流量変化プ� �ファイルの発生時に、感振器がガスメータ� �置を取り外す等の行為によって発生する異� �な振動を検出したかどうかを確認し、その� �量変化プロファイルがユーザーの不正行為� �より発生したものか、その他の要因で偶発� �に発生したものかを総合的に判断できるた� �、より確実にガスの不正使用を防止するこ� �が可能となる。

 第5の発明は、特に、第1~4のいずれか1つ� �発明のガスメータ装置において、ガスの不� �使用が行われていると判断した場合にガス� �遮断するガス遮断弁を有し、不正使用判別� �段は、管理会社等により解除されない限り� �ガス遮断弁にガスの遮断を継続させる構成� �することで、管理会社の点検等で不正行為� �発覚しないように、ユーザーが事前に取り� �したメーターを元通り取り付ける等の行為� �自らの不正行為を隠匿しようとしても、管� �会社等に連絡して遮断状態を解除してもら� �ない限り、正規の状態でガスを使用するこ� �ができず、不正行為を隠匿することができ� �くなるため、より確実にガスの不正使用を� �止することが可能となる。

 第6の発明は、特に、第1~4のいずれか1つ� �発明のガスメータ装置において、ガスの不� �使用が行われていると判断した場合に、そ� �旨を表示する表示部を有する構成とするこ� �で、ユーザーによる不正行為が行われたと� �断した時点で、表示部に不正行為に対する� �告等を表示し、不正行為を行った証拠とし� �残すことで、不正行為を隠匿することがで� �なくなるため、より確実にガスの不正使用� �防止することが可能となる。

 第7の発明は、特に、第1~4のいずれか1つ� �発明のガスメータ装置において、ガスの不� �使用が行われていると判断した場合に、そ� �旨をリアルタイムで管理会社等へ報知する� �知手段を有する構成とすることで、ユーザ� �による不正行為が行われたと判断した時点� �、不正行為に対する警告等をリアルタイム� �管理会社等へ報知するので、管理会社等の� �当者が常時待機できる体制になっていれば� �即座に必要な対応を取ることができるため� �より確実にガスの不正使用を防止すること� �可能となる。

 第8の発明は、特に、第1~4のいずれか1つ� �発明のガスメータ装置において、ガスの不� �使用が行われていると判断した場合に、そ� �旨を記憶する不正使用記憶手段と、前記不� �使用記憶手段の記憶内容を所定のタイミン� �で定期的に管理会社等へ報知する報知手段� �有する構成とすることで、ユーザーによる� �正行為が行われたと判断した後、所定のタ� �ミングで定期的に管理会社等へ報知するの� �、管理会社等の担当者がそのタイミングに� �わせて待機するだけで、必要な対応を取る� �とができるため、より確実にガスの不正使� �を防止することが可能となる。

 第9の発明は、特に、第1~4のいずれか1つ� �発明のガスメータ装置において、ガスの不� �使用が行われていると判断した場合に、そ� �旨を記憶する不正使用記憶手段と、前記不� �使用記憶手段の記憶内容を管理会社等から� �問い合わせに応じて報知する報知手段を有� �る構成とすることで、ユーザーによる不正� �為が行われたと判断した後、管理会社等か� �の問い合わせに応じて報知するので、管理� �社等の担当者の都合に合わせて、必要な対� �を取ることができるため、より確実にガス� �不正使用を防止することが可能となる。

 第10の発明は、特に、第1~9のいずれか1つ� ��発明のガスメータ装置において、流量計測� ��段が超音波計測方式より構成されており、� ��時計測が行えるため、時間経過による流量� ��化の詳細を計測することが可能で、正常な� ��ス器具の流量変化プロファイルとは異なる� ��定の流量変化プロファイルの発生を高精度� ��検出することで、更に確実にガスの不正使� ��を防止することが可能である。

 第11の発明は、特に、第1~10のいずれか1つ の発明のガスメータ装置において家庭用ガス 供給管に接続されたガスメータ装置を用いた ガス供給システムを構築することにより、ガ スの不正使用を防止することで、ガス事業者 等が本来受け取るべき利益を守ることが可能 である。

 (実施の形態1)
 図1は、本発明の実施の形態1におけるガス� �ータ装置の構成を示すものである。

 図1において、1はガスメータ装置であり� �ガス供給管の途中に設けられ、その下流側� �配管には各顧客宅内に設置された1台以上の� ��ス器具が接続されている。

 ガスメータ装置1内部はガス流量計測手段 2と、本発明に係わるガス器具判別を行うた� �の演算手段3及び器具情報入力手段4と、その 情報を登録する登録記憶手段5及び器具判別� �段6と、ガスの不正使用が行われているかど� ��かを判断する不正使用判別手段7と、ガス供 給管内に供給されるガス種を記憶させておく ためのガス種記憶手段8と、ガス供給管内に� �給されるガス種を判別するガス種判別手段9� ��、ガス配管内の圧力を計測する圧力測定手� ��10と、ガスメータ装置の振動を検出する感� �器11と、不正使用が行われた場合にガスを遮 断するガス遮断弁12と、不正使用が行われた� ��合にその旨を表示する表示部13と、ガスの� �正使用が行われた場合に管理会社等にその� �を報知する報知手段14と、ガスの不正使用が 行われた場合にその旨を記憶する不正使用記 憶手段15と、感震器11や圧力測定手段10の作動 や器具判別、不正使用判別その他を統括制御 処理する制御回路16及びそれらの動力源とな� ��電池(図示せず)を内蔵している。

 登録記憶手段5には、流量変化が起こった かどうかの比較判別値となる器具判別値及び 異常が起こったかどうかの比較判別値となる 保安基準値が記録されている。記録されたデ ータを記憶保持する記憶手段としては本発明 では半導体メモリを使用しているが、記録の 追加、書き換えができるものであれば、磁気 記録媒体その他でも可能である。また必要に 応じて複数の記録媒体に分割して記録するこ とも可能である。

 なお、本発明の流量計測手段2に関しては 、超音波方式の計測手段を使用しているが、 計測方式としては、他の流量計測方式でもフ ルディック方式などの短時間に一定サイクル で連続計測可能であれば使用可能である。

 以下、動作について説明する。

 まず超音波方式の流速計測に関して図2を もとに説明する。計測流路17は矩形断面を持� ��ており、計測流路17のガスの流れる方向と� �角方向にある壁面には計測流路17を挟んで一 対の超音波送受信器18、19が流路の上流側と� �流側で角度φを有して斜めに対向して装着さ れている。超音波送受信器18、19間で交互に� �音波を送受信させて流体の流れに対して順� �向と逆方向の超音波の伝搬時間の差を一定� �隔を置いて計り、伝搬時間差信号として出� �する働きを持つ。この伝搬時間差信号を受� �て計算手段(図示せず)により被計測流体の流 速及び流量を算出するものである。

 演算式を下記に示す。

 図2においてLは測定距離であり、t1を上流か らの伝達時間、t2を下流からの伝達時間、Cを 音速とすると、流速Vは
 V=(L/2cosφ)・((1/t1)-(1/t2)) ・・・式1
 計測の時間間隔は超音波の送受信が可能な� ��囲で設定できるが、本発明では2秒間隔の計 測を行っている。更に時間間隔を小さくする ことは測定原理上可能であり、ガス器具によ っては2秒より短時間で起動する器具もある� �め、測定時間間隔を小さくすることは器具� �別を瞬時に行う点では有利となるが、計測� �隔を短くすると電池の消耗が大きくなるな� �の課題がある、また計測時間を従来のガス� �ータで使用している膜式方式と同等の計測� �隔が2桁オーダーの秒数間隔になると、本発� ��のアルゴリズムの流量変化の差分を見て判� ��することが困難になり、コストや器具判別� ��性能面からバランスの良い時間として本発� ��では2秒間隔計測で行っている。

 次に、ガス器具の動作状態の判別手順に� ��いて図3をもとに説明する。

 ガスメータ装置1では上記した様に2秒間� �毎にガス流量を計測し、そのデータを演算� �段3に送り流量値を微分して2秒毎の流量の差 分データとして出力している。

 この差分データは逐次器具判別手段6に送 られ、登録記憶手段5に登録されている変化� �別値との比較を行っている。差分値が変化� �別値を超えた場合、ガス器具に状態変化が� �ったと判断する。変化が検知されると、器� �判別手段6は登録記憶手段5に登録されている 各ガス器具の状態別の器具判別値と比較し、 器具の判別とその器具の状態の判別を行う。 器具判別の結果、登録記憶手段5に登録され� �いる器具ではないと判断した場合、不正使� �判別手段7はある特定の流量値の連続がある� ��どうかを確認し、特定の流量値の連続があ� ��ばユーザーの不正行為によってガスの不正� ��用が行われていると判断する。

 図4(a)に実際のガス器具使用時のガス流量 の変化と差分値の変化を示す。

 図4(a)のグラフにおいて実線が流量計測手 段により測定されたガスの流量値と破線がそ のときの微分値、すなわち、2秒毎の差分値� �示す。ガス器具の起動時には差分値はプラ� �側にピークを持って表現され、停止時には� �イナス側にピークをもって表現される。

 次に図4(b)にユーザーがガスメータ装置を 取り外す等の不正行為を行った場合のガス流 量の変化と差分値の変化の例を示す。

 図4(b)のグラフにおいて実線が流量計測手 段により測定されたガスの流量値と破線がそ のときの微分値、すなわち、2秒毎の差分値� �示す。ユーザーがガスメータ装置を取り外� �等の不正行為を行った時の例としては、例� �ば正常なガス器具の使用では起こりえない� �イナスの流量が連続して発生する場面等が� �えられる。このような場合、仮にしきい値� �して流量を-50L/h、継続時間を連続10秒である とすると、図4(b)に示すように-50L/hを超える� �イナスの流量が10秒以上連続して流れると、 ユーザーの不正行為によるガスの不正使用が 行われたと判断する。

 このように、ユーザーがガスを不正に使� ��する目的で、ガスメータ装置を取り外す等� ��不正行為を行ったとしても、正常なガス器� ��の使用では起こりえないマイナスの流量の� ��うな特定の流量値が連続して発生すること� ��検出することで、ガスの不正使用の兆候を� ��握できるため、ガスの不正使用を防止する� ��とが可能となる。

 また、図5に示すように、不正使用判別手 段7が、例えば、正常なガス器具の使用では� �こりえないマイナスの流量のような特定の� �量値の発生を連続して検出することに加え� �空気の混入等によりガス種記憶手段8に記憶� ��れたガス種と、ガス種判別手段9が判別した ガス種が異なったものとなり、ガス種が変化 している時に、ガスの不正使用が行われてい ると判断する構成である場合には、ユーザー の不正行為によると思われる特定の流量値が 連続して発生した時に、ガス種を判別してガ スの成分に変化があったかどうかを確認し、 ユーザーの不正行為により発生したものか、 その他の要因で偶発的に発生したものかを総 合的に判断できるため、より確実にガスの不 正使用を防止することが可能となる。

 なお、超音波測定方式においては、ガス� ��により超音波の伝達時間が変化することを� ��用し、空気の混入等によりガスの成分に変� ��があった場合には、超音波送受信器18、19間 の順方向と逆方向の超音波の伝搬時間が双方 とも同時に増加もしくは減少するため、比較 的容易にガス種の変化を検出することが可能 であり、流量計測手段2とガス種判別手段9を� ��別に設けることなく兼用することも可能で� ��る。

 また、図6に示すように、不正使用判別手 段7が、例えば、正常なガス器具の使用では� �こりえないマイナスの流量のような特定の� �量値の発生を連続して検出することに加え� �圧力測定手段10が計測するガス圧が急激に低 下した時に、ガスの不正使用が行われている と判断する構成である場合には、ユーザーの 不正行為によると思われる特定の流量値が連 続して発生した時に、ガス供給管内のガス圧 を計測して急激な圧力の低下があったかどう かを確認し、ユーザーの不正行為により発生 したものか、その他の要因で偶発的に発生し たものかを総合的に判断できるため、より確 実にガスの不正使用を防止することが可能と なる。

 また、図7に示すように、不正使用判別手 段7が、例えば、正常なガス器具の使用では� �こりえないマイナスの流量のような特定の� �量値の発生を連続して検出することに加え� �感振器11が異常な振動を検出した時に、ガス の不正使用が行われていると判断する構成で ある場合には、ユーザーの不正行為によると 思われる特定の流量値が連続して発生した時 に、感振器11がガスメータ装置を取り外す等� ��行為によって発生する異常な振動を検出し� ��かどうかを確認し、ユーザーの不正行為に� ��り発生したものか、その他の要因で偶発的� ��発生したものかを総合的に判断できるため� ��より確実にガスの不正使用を防止すること� ��可能となる。

 なお、感振器11については、ガスメータ� �置を取り外す等の行為によって発生する異� �な振動を検出する以外に、地震などの振動� �検出する機能を兼用することも可能である� �

 また、図8に示すように、不正使用判別手 段7が、例えば、ガスの不正使用が行われて� �ると判断した時に、ガス遮断弁12にガスを遮 断させ、管理会社等により解除されない限り 、ガス遮断弁12にガスの遮断を継続させる構� ��である場合には、管理会社の点検等で不正� ��為が発覚しないように、ユーザーが事前に� ��り外したメーターを元通り取り付ける等の� ��為で自らの不正行為を隠匿しようとしても� ��管理会社等に連絡して遮断状態を解除して� ��らわない限り、正規の状態でガスを使用す� ��ことができず、不正行為を隠匿することが� ��きなくなるため、より確実にガスの不正使� ��を防止することが可能となる。

 また、図9に示すように、不正使用判別手 段7が、例えば、ガスの不正使用が行われて� �ると判断した時に、表示部13にその旨を表示 させる構成である場合には、ユーザーによる 不正行為が行われたと判断した時点で、表示 部13に不正行為に対する警告等を表示し、不� ��行為を行った証拠として残すことで、不正� ��為を隠匿することができなくなるため、よ� ��確実にガスの不正使用を防止することが可� ��となる。

 なお、表示部13については、不正行為に� �する警告等を表示する以外に、使用ガス流� �等を表示する機能を兼用することも可能で� �る。

 また、図10に示すように、不正使用判別� �段7が、例えば、ガスの不正使用が行われて� ��ると判断した時に、報知手段14にその旨を� �アルタイムで管理会社等へ報知させる構成� �ある場合には、ユーザーによる不正行為が� �われたと判断した時点で、不正行為に対す� �警告等をリアルタイムで管理会社等へ報知� �るので、管理会社等の担当者が常時待機で� �る体制になっていれば、即座に該当ユーザ� �宅へのガスの供給停止や該当ユーザー宅へ� �訪問調査や確認連絡等、状況に合わせて必� �な対応を取ることができるため、より確実� �ガスの不正使用を防止することが可能とな� �。

 また、図11に示すように、不正使用判別� �段7が、例えば、ガスの不正使用が行われて� ��ると判断した時に、不正使用記憶手段15に� �の旨を記憶させ、報知手段14に不正使用記憶 手段15の記憶内容を、所定のタイミングで定� ��的に管理会社等へ報知させる構成である場� ��には、ユーザーによる不正行為が行われた� ��判断した後、所定のタイミングで定期的に� ��理会社等へ報知するので、管理会社等の担� ��者がそのタイミングに合わせて待機するだ� ��で、該当ユーザー宅へのガスの供給停止や� ��当ユーザー宅への訪問調査や確認連絡等、� ��況に合わせて必要な対応を取ることができ� ��ため、より確実にガスの不正使用を防止す� ��ことが可能となる。

 また、図12に示すように、不正使用判別� �段7が、例えば、ガスの不正使用が行われて� ��ると判断した時に、不正使用記憶手段15に� �の旨を記憶させ、報知手段14に不正使用記憶 手段15の記憶内容を、管理会社等からの問い� ��わせに応じて報知させる構成である場合に� ��、ユーザーによる不正行為が行われたと判� ��した後、管理会社等からの問い合わせに応� ��て報知するので、管理会社等の担当者の都� ��に合わせて、該当ユーザー宅へのガスの供� ��停止や該当ユーザー宅への訪問調査や確認� ��絡等、状況に合わせて必要な対応を取るこ� ��ができるため、より確実にガスの不正使用� ��防止することが可能となる。

 また、以上のような本発明のガスメータ� ��置を用いたガスの供給源も含むガス供給シ� ��テムも本発明に含まれるものとする。

 なお、以上の説明は超音波流量計を用い� ��場合について説明したが、他の瞬間式の流� ��計測手段でも、同様の効果が得られること� ��明白である。

 本出願は、2007年12月10日出願の日本特許� �願、特願2007-318159に基づくものであり、その 内容はここに参照として取り込まれる。

 以上、本発明の各種実施形態を説明した� ��、本発明は前記実施形態において示された� ��項に限定されず、明細書の記載、並びに周� ��の技術に基づいて、当業者がその変更・応� ��することも本発明の予定するところであり� ��保護を求める範囲に含まれる。